厉害了,我的中国纺织!“高性能纤维”五星红旗首次在月球成功展示!
月球上亮出“中国红”
北京时间12月3日23时10分,五星红旗首次在月球“独立展示”、嫦娥五号带着“土”特产启程回家的消息登上各大媒体头条。
在完成采样任务上升起飞前,着陆器携带的一面“织物版”五星红旗在月面成功展开,这面闪耀月球的五星红旗重量只有1公斤,在正负150摄氏度的温差下仍能“保持本色”。
这是我国在月球表面首次实现五星红旗的“独立展示”,也是第一面在没有温控的严酷环境条件下的纺织品“织物版”国旗,成功在月球上展示。
“织物版”国旗不简单!
这面五星红旗由安徽华茂集团有限公司联合武汉纺织大学等单位历时8年、经历了无数次试验研制而成并在安徽华茂集团有限公司生产制作。
别看仅仅只是一面国旗,其在用料方面极为讲究,这是因为月球上恶劣的极限环境所决定的。别看月球距离地球只有38万公里,对于天体单位来说就像是隔壁邻居,但是由于月球没有致密大气层的保护,其昼夜温差极大,在太阳照射到的区域最高温度达到了134度,而太阳无法照到的地方最低气温为零下170度,普通的织物材料无法承受如此极端的温差。
除此之外在月球上的织物还要考虑褪色问题。由于没有臭氧层的保护,月球上的紫外线辐射要比地球上强烈得多(由于有臭氧层,仅仅只有1%的紫外线能够抵达地球表面)。而紫外线不仅仅能够使普通的织物褪色,同时也是材料加速老化的元凶。可想而知,如果是普通的材料以及传统的染色方式,那么传统织物在月球上的寿命将会变得极低,这对于“地标性”的嫦娥五号登陆器来说是难以接受的。
“织物版”国旗有多不简单?
一、选材花费时间超过1年
针对高低温交变、真空及强紫外线辐射等特殊环境要求,科研团队在国旗选材、生产及品控上,攻克了纤维选用、生产工艺、加工制作等重重难关。通过热匹配性、耐高低温、防静电、防月球尘埃等物理试验,最终选用两种国产高性能纤维材料(材料成分暂时保密),既能满足强度要求,又能满足染色性能要求,从而保证五星红旗能够在月面极端环境、长时间条件下的性能稳定,做到不褪色、不变形。
二、整个系统重量控制在1公斤
为了控制整个国旗展示系统的重量,研制团队还对结构进行了优化设计,在选取耐高温、抗严寒材料的基础上尽量将支架臂做薄、做小。
国旗展示系统立项时,研制团队先后论证过采用四级杆、三级杆和二级杆方案,但考虑到复杂性和重量等原因,最终选择使用二级杆方式来呈现国旗。据国旗展示系统项目负责人李云峰介绍,最终采用的杆系结构方案是在航天系统里比较成熟的技术,包括卫星、飞船等航天器的太阳能电池帆板展开,使用的都是杆系结构,其目的就是保证可靠性。
国旗展示系统由月面国旗、压紧释放装置、展开机构三部分组成。整套系统长半米多,整个系统的重量只有1公斤。
三、多种试验确保机构成功开展
保证可靠性是整个国旗展示系统的第一任务,整套系统涉及解锁、支架展开、支架固定等步骤,如果支架无法在月球上成功展开,一切都将前功尽弃。
火工品是整个国旗展示系统中最基础的一环,如果它无法起爆解锁,后续动作就无从谈起。据程昌介绍,国旗展示系统使用的火工品,在国内同等用途和功能中属于最小之一。小,意味着它对环境适应性十分敏感,稍有不慎就可能失效,尤其是面对月球恶劣的温差环境,更需要保证地面给它指令时就能成功起爆。
面对这一难题,研制团队将火工品放在零下200摄氏度左右的液氮罐里以及高温环境下进行了几十次试验,以验证它在月球极大温差环境下能否正常使用。
为“中国制造”点赞!
由此可见,月球上的“织物国旗”里面蕴含着大学问,不仅仅在纤维材质上有着严格的要求,同时着色、缝制方面也有着极高的要求。不仅需要通过热匹配性、耐高低温;同时还需要通过防静电,防月球尘埃等物理试验,使其在面对月球极端环境时能够保持长时间的稳定性,做到不褪色,不变形。而作为嫦娥五号登陆器的有效载荷,这面织物国旗的重量仅仅只有1公斤,这也从侧面展示了我国在织物材料方面的发展。
我们也相信通过这一次嫦娥五号取得巨大进步,世界都会明白中国在航空领域、在先进科技以及在纺织领域的钻研精神是令人无比钦佩和值得尊重的。我们也期待中国纺织业的进步,期待着中国航空领域更多更出彩的表现。
浩瀚宇宙,承载着华茂人纺织强国之梦。苍穹筑梦,纺织人为五星红旗闪耀月球增光添彩!
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